盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器設(shè)計(jì)【豐田花冠轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)+含6張CAD圖紙+帶任務(wù)書(shū)+49頁(yè)加正文2.07萬(wàn)字】

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制動(dòng)后蹄摩擦片.dwg

制動(dòng)塊.dwg

制動(dòng)盤(pán)鼓.dwg

制動(dòng)蹄.dwg

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摘 要

本說(shuō)明書(shū)主要介紹了豐田花冠轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)，并通過(guò)對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定方案采用盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器。除此之外，還介紹盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器主要部件的參數(shù)選擇及主要零部件的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算，制動(dòng)管路布置形式等的設(shè)計(jì)過(guò)程。同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析與校核計(jì)算。

關(guān)鍵詞 制動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算

Abstract

The paper introduced the Toyota Corolla car braking system design. First introduced the braking system's development, structure, classification, and through the drum brake and disc brake structure and analyzes the advantages and disadvantages of. Final solution using integrated type brake drum. In addition, also introduces the integral brake drum parameter's choice of main components and the main components of the structural form and the design calculation, brake pipe layout form design process. At the same time, the design of system performance analysis and checking calculation.

Key words: braking system, structural design, calculation and analysis

目錄

摘 要 I

Abstract II

第1章 緒 論 1

1．1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 1

1．2 制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 1

1．3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 2

1．4 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 2

第2章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 3

2.1 制動(dòng)器形式方案分析 3

2.1.1鼓式制動(dòng)器 3

2.1.2盤(pán)式制動(dòng)器 7

2.1.3簡(jiǎn)單制動(dòng)系 8

2.1.4動(dòng)力制動(dòng)系 9

2.1.5伺服制動(dòng)系 10

2.2液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 10

2.2.1II型回路 11

2.2.2X型回路 11

2.2.3其他類(lèi)型回路 11

2.3 液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 12

第3章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 14

3.1   制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 14

3.1.1相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 14

3.1.2同步附著系數(shù)的分析 14

3.2 鼓式制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 15

制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 15

制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 15

鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 16

3.3  盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)確定 17

3.4 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 18

鼓式制動(dòng)器效能因數(shù) 18

3.5  制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18

第4章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 22

4.1 制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 22

4.2 制動(dòng)主缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 23

4.3 制動(dòng)踏板力與真空助力器 24

制動(dòng)踏板力 24

FP>500N    應(yīng)加真空助力器 24

真空助力器的選擇 24

第5章 制動(dòng)性能分析 26

5.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 26

5.2 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)分析 28

5.3 摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 29

5.4 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 31

致 謝 34

參考文獻(xiàn) 35

哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） I 摘 要 本說(shuō)明書(shū)主要介紹了豐田花冠轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)，并通過(guò)對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定方案 采用盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器。除此之外，還介紹盤(pán)鼓一體式 制動(dòng)器主要部件的參數(shù)選擇及主要零部件的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)計(jì)算，制動(dòng)管路布置形式等的設(shè)計(jì)過(guò)程。同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析與校核計(jì)算。 關(guān)鍵詞 制動(dòng)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） he s In s of of At of 爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 錄 摘 要 ......................................................................................................................... I ................................................................................................................... 1 章 緒 論 .......................................................................................................... 1 1． 1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 ............................................................................ 1 1． 2 制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 .................................................................... 1 1． 3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 ........................................................ 2 1． 4 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ........................................................................ 2 第 2 章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 ................................................................ 3 動(dòng)器形式方案分析 ............................................................................... 3 式制動(dòng)器 ..................................................................................... 3 式制動(dòng)器 ..................................................................................... 7 單制動(dòng)系 ..................................................................................... 8 力制動(dòng)系 ..................................................................................... 9 服制動(dòng)系 ................................................................................... 10 壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 .................................................................. 10 回路 ......................................................................................... 11 回路 ......................................................................................... 11 他類(lèi)型回路 ............................................................................... 11 壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 ..................................................................... 12 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................................. 14 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 ..................................................................... 14 關(guān)主要技術(shù)參數(shù) ....................................................................... 14 步附著系數(shù)的分析 ................................................................... 14 式制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 ............................................................................. 15 制動(dòng)力矩分配系數(shù)β ............................................................................ 15 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 ........................................................................ 15 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 ........................................ 16 盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)確定 ................................................................... 17 動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 ............................................................................. 18 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 式制動(dòng)器效能因數(shù) ............................................................................ 18 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................... 18 第 4 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................. 22 動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................. 22 動(dòng)主缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................. 23 動(dòng)踏板力與真空助力器 ..................................................................... 24 制動(dòng)踏板力..................................................................................... 24 00N 應(yīng)加真空助力器 .................................................................... 24 真空助力器的選擇 ................................................................................ 24 第 5 章 制動(dòng)性能分析 .......................................................................................... 26 動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) ................................................................................. 26 動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)分析 ................................................................. 28 擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 ..................................................... 29 車(chē)制動(dòng)計(jì)算 ......................................................................................... 31 致 謝 ...................................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 35 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 1 第 1章 緒 論 1． 1 制 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)汽車(chē)行駛安全有著至關(guān)重要的影響。隨著汽車(chē)的行駛速度和路面復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能，壽命長(zhǎng)的制動(dòng)器。汽車(chē)制動(dòng)系是汽車(chē)底盤(pán)上的一個(gè)重要系統(tǒng) ,它是制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置，是汽車(chē)上最重要的安全件。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為豐田花冠轎車(chē) 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 制動(dòng)器是汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中真正使汽車(chē)停止的部件。大多數(shù)現(xiàn)代汽車(chē)的前輪上都裝有 盤(pán)式制動(dòng)器 ，甚至有些汽車(chē)四個(gè)車(chē)輪上都裝有盤(pán)式制動(dòng)器，而鼓式制動(dòng)器多用在 商用車(chē)上。 盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器結(jié)合了盤(pán)式和鼓式制動(dòng)器的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu) 尺寸緊湊，目前在豐田的部分車(chē)型和榮威等車(chē)型上安裝，能夠起到制動(dòng)效能增強(qiáng)的作用。通過(guò)該制動(dòng)總成的設(shè)計(jì)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)汽車(chē)總成結(jié)構(gòu)、功能等方面的深入認(rèn)識(shí)，同時(shí)，鍛煉獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力 1． 2 制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 隨著車(chē)輛安全性的日益提高 ,車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)也歷經(jīng)了數(shù)次變遷和改進(jìn)。從最初的皮革摩擦制動(dòng) ,到后來(lái)的鼓式、盤(pán)式制動(dòng)器 ,再到機(jī)械式 動(dòng)系統(tǒng) ,緊接著伴隨電子技術(shù)的發(fā)展又出現(xiàn)了模擬電子 動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)字式電控 從制動(dòng) 系統(tǒng)的供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器 4 個(gè)組成部分的發(fā)展歷程來(lái)看，都不同程度地實(shí)現(xiàn)了電子化。人作為控制能源，啟動(dòng)制 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 2 動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)出制動(dòng)企圖；制動(dòng)能源來(lái)自?xún)?chǔ)存在蓄電池或其它供能裝置；采用全新的電子制動(dòng)器和集中控制的電子控制單元 (行制動(dòng)系統(tǒng)的整體控制，每個(gè)制動(dòng)器有各自的控制單元。機(jī)械連接逐漸減少，制動(dòng)踏板和制動(dòng)器之間動(dòng)力傳遞分離開(kāi)來(lái)，取而代之的是電線(xiàn)連接，電線(xiàn)傳遞能量，數(shù)據(jù)線(xiàn)傳遞信號(hào)，所以這種制動(dòng)又叫做線(xiàn)控制動(dòng)。這是自從 1． 3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 （ 1）具有良好的制動(dòng)效能 （ 2）具有良好的制動(dòng)效能的恒定性 （ 3）制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性好 （ 4）操縱輕便 （ 5）可靠性好 （ 6）減少公害 1． 4 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)的盤(pán)鼓一體式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析和選型，計(jì)算主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，完成相應(yīng)零部件的選擇和校核；同時(shí)根據(jù)說(shuō)明書(shū)中計(jì)算的主要結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)，繪制主要零件圖和裝配圖 ，最終進(jìn)行對(duì)設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 3 第 2章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 動(dòng)器形式方案分析 汽車(chē)制動(dòng)器幾乎 均為機(jī)械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車(chē)減速或停車(chē)。一般摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)。 式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車(chē)制動(dòng)器，當(dāng)盤(pán)式制動(dòng)器還沒(méi)有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類(lèi)汽車(chē)上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對(duì)帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在 輪鼓上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦路片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱(chēng)為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱(chēng)為帶式制動(dòng)器。在汽車(chē)制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車(chē)的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車(chē)已很少采用。所以?xún)?nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱(chēng)為鼓式制動(dòng)器，通常所說(shuō)的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器按蹄的類(lèi)型分為： （ 1）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 4 圖 2從蹄制動(dòng)器 如圖 2示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車(chē)前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為從蹄。汽車(chē)倒車(chē)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱(chēng)為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故又稱(chēng)為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)， 即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用，故又稱(chēng)為減勢(shì)蹄?！霸鰟?shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢(shì)”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車(chē)前進(jìn)與倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車(chē)的前、后輪制動(dòng)器及轎車(chē)的后輪制動(dòng)器。 （ 2）雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2領(lǐng)蹄制動(dòng)器 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 5 若在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱(chēng)為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車(chē)倒車(chē)時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶?故它又可稱(chēng)為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖 2— 2 所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱(chēng)布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車(chē)時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車(chē)的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類(lèi)汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及 附著力 大于后軸，而倒車(chē)時(shí)則相反，正適應(yīng)這種制動(dòng)器的特點(diǎn)。此外，它上面有兩個(gè)成 180度夾角的輪缸，若裝在后輪，則無(wú)法附加駐車(chē)制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而不適用于后輪。 （ 3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2向雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器 如圖 2制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱(chēng)為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)及倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車(chē)和部分轎車(chē)的前、后車(chē)輪，但用作后輪 制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車(chē)制動(dòng)。 （ 4）單向增力式制動(dòng)器 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 6 單向增力式制動(dòng)器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷(xiāo)上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車(chē)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車(chē)和轎車(chē)上作為前輪制動(dòng)器。 （ 5） 雙向增力式制動(dòng)器 圖 2向增力制動(dòng)器 如圖 2示，將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷(xiāo)也作為兩蹄 共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，不論汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。 雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車(chē)上用的較多，而且常常將其作為行車(chē)制動(dòng)與駐車(chē)制動(dòng) 共用的制動(dòng)器，但行車(chē)制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪 缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開(kāi)力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車(chē)制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過(guò)鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用作汽車(chē)的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車(chē)制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車(chē)制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。 但由 于結(jié)構(gòu)問(wèn)題使它在制動(dòng)過(guò)程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下降。因此，在轎車(chē)領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤(pán)式制動(dòng)器。但由于 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 7 成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車(chē)中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車(chē)制動(dòng)。本次設(shè)計(jì)最終采用的是 增力式制動(dòng)器。 式制動(dòng)器 盤(pán)式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式兩大類(lèi)。 （ 1）鉗盤(pán)式 鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤(pán)式制動(dòng)器、浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器等。 ①定鉗盤(pán)式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤(pán)與車(chē)輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開(kāi)口槽中旋轉(zhuǎn)。具有下列 優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤(pán)式制動(dòng)器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。 ②浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤(pán)的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管加之液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性??；成本低；浮動(dòng)鉗的制動(dòng)塊可兼用于駐車(chē)制動(dòng)。 （ 2）全盤(pán)式 在全盤(pán)式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤(pán)，制動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器 相同。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)沒(méi)有浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器廣泛。 通過(guò)對(duì)盤(pán)式、鼓式制動(dòng)器的分析比較可以得出盤(pán)式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器比較有如下均一些突出優(yōu)點(diǎn) : （ 1）制動(dòng)穩(wěn)定性好 線(xiàn)變化平衡，所以對(duì)摩擦系數(shù)的要求可以放寬，因而對(duì)制動(dòng)時(shí)摩擦面間為溫度、水 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 8 的影響敏感度就低。所以在汽車(chē)高速行駛時(shí)均能保證制動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。 （ 2）盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)減速度與制動(dòng)管路壓力是線(xiàn)性關(guān)系，而鼓式制動(dòng)器卻是非線(xiàn)性關(guān)系。 （ 3）輸出力矩平衡 （ 4）制動(dòng)盤(pán)的通風(fēng)冷卻較好 ，帶通風(fēng)孔的制動(dòng)盤(pán)的散熱效果尤佳，故熱穩(wěn)定性好，制動(dòng)時(shí)所需踏板力也較小。 （ 5）車(chē)速對(duì)踏板力的影響較小。 綜合以上優(yōu)缺點(diǎn)最終確定本次設(shè)計(jì)采用前盤(pán)后鼓式。前盤(pán)選用 浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器，后鼓采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 根據(jù)制動(dòng)力原的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)以及伺服制動(dòng)三大類(lèi)型。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓 單制動(dòng)系 簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。而傳力方式有、又有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)裝置中。 液壓式的簡(jiǎn)單制動(dòng)系通常簡(jiǎn)稱(chēng)為液壓制動(dòng)系，用于行車(chē)制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短 (0． 1s— 0． 3s)，工作壓力大 (可達(dá) 10 12缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車(chē)上的使用范圍。另外，液壓管路在過(guò)度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“汽阻”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過(guò)低時(shí) (更低時(shí) )， 由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車(chē)、輕型及以下的貨車(chē)和部分中型貨車(chē)上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車(chē)上，在轎車(chē)和輕型汽車(chē)亡已極少采用。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 9 力制動(dòng)系 動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液壓勢(shì)能作為汽車(chē)制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此 處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 動(dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 3種。 （ 1）、氣壓制動(dòng)系 氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見(jiàn)的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車(chē)與被拖的掛車(chē)以及汽車(chē)列車(chē)之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接和斷開(kāi)均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為 85野汽車(chē)和客車(chē)上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (0． 3s— 0． 9s)，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力較低 (一般為0． 50． 7因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過(guò)桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。 （ 2）、氣頂液式制動(dòng)系 氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。 顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車(chē)上，一部分總質(zhì)量為 9t— 11 （ 3）、全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級(jí)轎車(chē)、大型客車(chē) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 10 以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車(chē)上。 服制動(dòng)系 伺服制 動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套出其他能源提供的助力裝置．使人力與動(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制功能源的制動(dòng)系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎車(chē)及輕、中型客、貨汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系之分。其伺服能源分別為真空能 (負(fù)氣壓能 )、氣壓能和液壓能。 壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 a) b) c) d) e) 圖 2路回路系統(tǒng)形式 為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車(chē)安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說(shuō)應(yīng)將汽車(chē)的全部行車(chē)制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 11 一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其他完好的回路仍能可靠地工作。 回路 前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) 圖 2其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸 (或單制動(dòng)氣室 )鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類(lèi)汽車(chē)上均有采用，但在貨車(chē)上用得最廣泛。這一分路方案總后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過(guò)大的踏板力會(huì)使后輪抱死而導(dǎo)致汽車(chē)甩尾。 回路 后輪制功管路呈對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路，稱(chēng)交 叉型，簡(jiǎn)稱(chēng) 圖 2示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持 50％的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車(chē)負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車(chē)輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車(chē)輪的一側(cè)繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路力案的汽車(chē)，其主銷(xiāo)偏移距應(yīng)取負(fù)值 (至20 這樣，不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車(chē)的方向穩(wěn)定性。 他類(lèi)型回路 左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前 輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) 圖 2示。 兩個(gè)獨(dú)立的問(wèn)路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的瑚式，簡(jiǎn)稱(chēng) ，如圖2 兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 12 個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) ，如圖 2種型式的雙回路系統(tǒng)的制功效能最好。 的織構(gòu)均較復(fù)雜。 與、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制 動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50％左占。 單用回路，即一軸半時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與 緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。 綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)最終選擇 壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 為了提高汽車(chē)的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，一些轎車(chē)的行車(chē)制動(dòng)裝置均采用了雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。 轎車(chē)制動(dòng)主缸采用串列雙腔制動(dòng)主缸。該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油經(jīng)每一腔的進(jìn)油螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔流入主缸的前、后腔。在主 缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各 自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。 主缸不制動(dòng)時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)制動(dòng)推桿推動(dòng)后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動(dòng)前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。 撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動(dòng)液在壓力作用 下推開(kāi)回油閥流回主缸，于是解除制動(dòng)。 若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無(wú)壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞前移，而不能推動(dòng)前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 13 立必要的液壓而制動(dòng)。 由此可見(jiàn)，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串 聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。大大提高了工作的可靠性。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 14 第 3章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 主要參數(shù)的選取根據(jù)豐田花冠汽車(chē)車(chē)系報(bào)表，見(jiàn)表 3 3田花冠轎車(chē)參數(shù)配置 基本參數(shù) 數(shù)值 空載汽車(chē)質(zhì)量 1150載汽車(chē)質(zhì)量 1800心位置 載質(zhì)心高度 載質(zhì)心高度 距 輪距 輪距 高車(chē)速 160km/h 輪胎 195/60步附著系數(shù) 同步附著系數(shù)的分析 (1)當(dāng) ? ＜0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； (2)當(dāng) ? ＞0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性； (3)當(dāng) ? ＝0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車(chē)前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 15 分析表明，汽車(chē)在同步附著系數(shù)為 ? 的路面上制動(dòng) (前、后車(chē)輪同時(shí)抱死 )時(shí)，其制動(dòng)減速度為 ?，即0??q， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 q＜ ? 這表明只有在 ? ＝0?的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 根據(jù)相關(guān)資料查出轎車(chē)0? ?取0?=式制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 根據(jù)公式：? ?? （ 3 得： ????制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg ? )( 1m a ?（ 3 式中：Φ —— 該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù)； q—— 制動(dòng)強(qiáng)度； 車(chē)輪有效半徑； —— 后軸最大制動(dòng)力矩； G—— 汽車(chē)滿(mǎn)載質(zhì)量； L—— 汽車(chē)軸距； 2+ ? ? (3后輪的制動(dòng)力矩為 2/ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 16 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 （ 1） 、制動(dòng)鼓直徑 D 輪胎規(guī)格為 195/60 輪輞為 15 查表 3內(nèi)=260r =15 ? 根據(jù)轎車(chē) D/ 取 D/ =381= 參照 309 取 D=2502)制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度 b 制動(dòng)蹄 摩擦襯片的包角β在β = ?90 ～ ?120 范圍內(nèi)選取。 取β = ?100 根據(jù)單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積 ?A 取 200～ 300 2取 A=300 2b/D= 取 b=b=0250 ?? 3)摩擦襯片 初始角0?的選取 根據(jù) )2/(900 ?? ???= ?90 -（ ?100 /2） = ?40 (4)張開(kāi)力 a 根據(jù) a=哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 17 得： a=125=100動(dòng)蹄支撐銷(xiāo)中心的坐標(biāo)位置 c 根據(jù) c=： c=125=1005)摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時(shí)，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些， 而且還要求其熱穩(wěn)定行好，受溫度和壓力的影響小。不宜單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求。 后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的各種制動(dòng)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 少數(shù)可達(dá) 般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性能越差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，并非一定要追求最高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于 250℃ 時(shí)，保持摩擦系數(shù) f = 不成問(wèn) 題。 在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取 f=外，在選擇摩擦材料時(shí)，應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。 所以選擇摩擦系數(shù) f=盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)確定 (1)制動(dòng)盤(pán)直徑 D 制動(dòng)盤(pán)的直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得以增大，但制動(dòng)盤(pán)受輪輞直徑的限制。 (2)制動(dòng)盤(pán)厚度選擇 制動(dòng)盤(pán)厚度直接影響制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤(pán)厚度應(yīng)取小些；為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升，制動(dòng)盤(pán)厚度不宜過(guò)小。通常，實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取為 10 20 有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)的兩丁作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤(pán)的厚度取為 20 50 多采用 20 0 (3)摩擦襯塊內(nèi)半徑 2 摩擦襯塊的外半徑 1的比值不大于 此比值偏大，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 18 接觸面積將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 (4)摩擦襯塊工作面積 A 推薦根據(jù)制動(dòng)摩擦襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量在 2 3.5 2選取。 動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 鼓式制動(dòng)器效能因數(shù) (1)領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)： 根據(jù)公式??????????????3 h/b=2.6;c/b= ?????? ??? 12)從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)： 根據(jù)公式??????????????3 得 ?????? ??? 2制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)制動(dòng)盤(pán) 制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加 動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 19 負(fù)荷。為了改善冷卻效果，鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約 20％一 30％，但盤(pán)的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽轎車(chē)的實(shí)心制動(dòng)盤(pán)，其厚度約在20間，適用于總重 1200～ 3400車(chē)型上。本次 設(shè)計(jì)采用的材料為 (2)制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵 2或球墨鑄鐵 8制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。 (3)制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。 (4)摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水 (油、制動(dòng)液 )率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率 (要求摩擦襯塊么 300℃的加熱板上：作用 30板的溫度不越過(guò) 190℃ )和低的熱膨脹率 ，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購(gòu)性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用污染小印對(duì)人體人害的庫(kù)擦材料。 當(dāng)前，在制動(dòng)器巾廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹(shù)脂粘站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑 (出無(wú)機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹(shù)脂等配成 )勺噪聲消除別 (主要成分為石墨 )等混合后，在高溫廠(chǎng)模壓成型的。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能及其他性能。本次設(shè)計(jì)采用的是模壓材料。 (5)制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和 大的熱容量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。 制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是圓柱表面的配合來(lái)定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線(xiàn)重合。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)轎車(chē)為 15N· 20 N· 貨車(chē)為 30 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 20 N· 40 N· 型轎車(chē)要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差＜ 向跳動(dòng)量≤ 0． O 5不平衡度≤ 1． 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚 取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由 ll 0 擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車(chē)為 712、重型載貨汽車(chē)為 1318動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開(kāi)小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。本次設(shè)計(jì)采用的材料是 (6)制動(dòng)蹄 制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車(chē)的約為 35車(chē)的約為 5擦襯片的厚度，轎車(chē)多為 4． 55車(chē)多為 8片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長(zhǎng)，但不易更換 襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動(dòng)蹄采用的材料為 (7)制動(dòng)底板 制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。制功底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。重型汽車(chē)則采用可聯(lián)鑄鐵 12 的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。本次設(shè)計(jì)采用 45 號(hào)鋼。 (8)制動(dòng)蹄的支承 二自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了使具有支承銷(xiāo)的一 個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面 同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷(xiāo)或偏心輪。支承銷(xiāo)由 45 號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵 (12)或球墨鑄鐵(18)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。 具有長(zhǎng)支承銷(xiāo)的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開(kāi)機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開(kāi)槽供制動(dòng)蹄腹板張開(kāi)端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。 (9)制動(dòng)輪缸 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 21 制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式張開(kāi)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車(chē)輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵 缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨。活塞由鋁合金制造。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面。本次設(shè)計(jì)采用的是 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 22 第 4章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)公式pd w ? 4 式中： p—— 考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓， p=82對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可 再高些。壓力越高則輪缸直徑就越小，但對(duì)管路尤其是制動(dòng)軟管廈管接頭則提出了更高的要求，對(duì)軟管的耐壓性、強(qiáng)度以及接頭的密封性的要求就更加嚴(yán)格。 取 p=10=2 21 =2186154 ?=170 F0=?= 1 7 42???4據(jù) 因此輪缸直徑為 44 輪缸的工作容積? 24 ?? （ 4 式中： 一個(gè)輪缸活塞的直徑； n —— 輪缸活塞的數(shù)目； δ —— 一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程 初步設(shè)計(jì)時(shí)δ可取 =2哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 23 知 2?m ，求全部輪缸的總工作容積 V 。 一般情況下，液壓缸缸筒壁厚由結(jié)構(gòu)確定，必要時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核時(shí)分薄壁和厚壁兩種情況進(jìn)行。 現(xiàn)取壁厚 8?? 于 ???此按厚壁進(jìn)行校核。 (4式中： ? —— 輪缸壁厚； 試驗(yàn)壓力（當(dāng)缸的額定壓力 16?，取 ??? —— 缸筒材料許用應(yīng)力， ??? = （b?為材料抗拉強(qiáng)度，n 為安全系數(shù)，一般取 n=5）。 由于 8?? 以壁厚強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 制動(dòng)主缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)主缸的直徑應(yīng)符合 524— 87 的系列尺寸，主缸直徑的系列尺寸為 16， 19， 22， ( ( 24， (26， 28， ( 30， 32， 35， 38， 42， 46 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 '?(4式中： V —— 全部輪缸的總工作容積； 'V —— 制動(dòng)軟管在液壓下變形而引起的容積增量。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到軟管變形，轎車(chē)制動(dòng)主缸的工作容積可取為，貨車(chē)取 ，式中 V 為全部輪缸的總工作容積。 主缸活塞直徑定： ? ?? ? ???????? ???? ?? ?? ? 626????????? ??????????????????? ????? 0 7 6 941???? ?m 爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 24 （ 4一般 mm 取mm 此 求知 根據(jù) 524— 87的系列尺寸取 30?動(dòng)踏板力與真空助力器 制動(dòng)踏板力? 114 2 （ 4 式中： 制動(dòng)主缸活塞直徑； P—— 制動(dòng)管路的液壓； 制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取 ?— 制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取 00N 應(yīng)加真空助力器 真空助力器的選擇 若以F 與踏板力 F 的比值， 如果8（最大允許到 22），該汽車(chē)則應(yīng)安裝真空助力器。因此，需要真空助力器。 汽車(chē)可能達(dá)到的總制動(dòng)力是 4?? 0 7 3 ?????? ?Vd ? ??? 6 4110100 3 22 ???????? ??????? ??2 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德學(xué)院（論文） 25 (4式中： — 踏板力， N；對(duì)于轎車(chē) 200～ 250；對(duì)于貨車(chē) 300～ 450； —